2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12470500
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
森山 芳則 岡山大学, 薬学部, 教授 (10150658)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塚 正人 岡山大学, 薬学部, 助手 (30243489)
坪井 誠二 岡山大学, 薬学部, 助教授 (50172052)
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| Keywords | メラトニン / 概日リズム / 松果体 / グルタミン酸 / 受容体 / アスパラギン酸 / シナプス小胞 / セロトニン |
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| Research Abstract |
メラトニンの生合成は交感神経を介して正に制御されている。すなわち、夜間、交感神経末端からノルアドレナリンが分泌され、松果体細胞を刺激する。そして、メラトニン合成酵素であるNアセチル基転移酵素(NAT)の酵素量が増加し、メラトニンの合成量が増加する。朝になると光によりNATの酵素量が低下しメラトニン出力も低下すると考えられている。我々は、これまでの知見に加え他の神経による負の制御も重要であることを見いだした。すなわち、松果体細胞は興奮性アミノ酸であるグルタミン酸を細胞間情報伝達物質として用いており、代謝型受容体を介してメラトニン合成を負に調節している。そこで本研究は、この負のメラトニン合成制御系を構成する分子的基盤を明らかにし、既知の正の制御系との機能的連関を解明することを目的とした。本年度は以下の成果を得た。1.代謝型受容体に加えて、松果体に発現しているイオン型受容体を同定した。GluR1とDerta2が発現していた。GluR1はCa^<2+>を介してグルタミン酸シグナルの伝達に関与することがわかった。2.グルタミン酸がメラトニンの合成を抑制するシグナル伝達系を解明した。3.メラトニン合成酵素のcDNAをクローン化して、大腸菌を用いた発現系を構築した。発現した酵素は活性を保持していた。現在、部位特異的変異導入により触媒部位を決定している。4.グルタミン酸シグナルの終止系をコードするcDNAをクローン化した。アメリカツメガエル卵を用いた発現系により、確かに機能を肘していることを明らかにした。以上、予定された計画は順調に進行中である。
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[Publications] K.Hayami-Noumi,T.Tsuchiya,Y.Moriyama and T.Noumi.: "Intra-and intermolecular interactions of the catalytic domains of human CD45 protein tyrosine phosphatase."FEBS Letters. 468. 68-72 (2000)
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[Publications] S.Yatsushiro,H.Yamada,M.Hayashi,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "Ionotropic glutamate receptors microvesicle-mediated exocytosis of L-glutamate in rat pinealocytes."J.Neurochem.. 75. 288-297 (2000)
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[Publications] S.Yatsushiro,M.Hayashi,M.Morita,H.Aso,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "Glutamate receptor subunit δ2 is highly expressed in a novel population of glial-like cells in rat pineal glands in culture."J.Neurochem.. 73(3). 1115-1122 (2000)
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[Publications] M.Hayashi,H.Yamada,T.Mitamura,T.Horii,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "Vacuolar H^+-ATPase localized in plasma membranes of malaria parasite cells, Plasmodium falciparum, is involved in regional acidification of parasitized erythrocytes."J.Biol.Chem.. 275(44). 34353-34358 (2000)
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[Publications] Kawa G,Yamamoto A,Yoshimori T,Muguruma K,Matsuda T,Moriyama Y.: "Immunohistochemical localization of V-ATPases in rat spermatids."Int J Androl.. 23(5). 278-283 (2000)
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[Publications] M.Takeda,M.Haga,H.Yamada,M.Kinoshita,M.Otsuka,S.Tsuboi,Y.Moriyama: "Ionotropic glutamate receptors expressed in human retinoblastoma Y79 cells,"Neurosci.Lett.. 294(2). 97-100 (2000)
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[Publications] Y.Moriyama,M.Hayashi,H.Yamada,S.Yatsushiro,S.Ishio and A.Yamamoto: "Synaptic-like microvesicles, synaptic vesicle counterparts in endocrine cells, are involved in a novel regulatory mechanism for the synthesis and secretion of hormones."J.Exp.Biol.. 203. 117-125 (2000)
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[Publications] M.Futai,T.Oka,Ge-hong Sun-Wada,Y.Moriyama,H.Kanazawa and Y.Wada: "Luminal acidification of diverse organelles by V-ATPase in animal cells."J.Exp.Biol.. 203. 107-116 (2000)
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[Publications] H.Yamada,M.Otsuka,M.Hayashi,K.Hamaguchi,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "Ca^<2+>-dependent exocytosis of L-glutamate by αTC6, clonal mouse pancreatic α cells."Diabetes. (in press). (2001)
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[Publications] M.Hayashi,S.Taniguchi,Y.Ishizuka,Hye-Sook Kim,Y.Wataya,A.Yamamoto and Y.Moriyama.: "A homologue of N-ethylmaleimide-sensitive factor in the malaria parasite, Plasmodium falciparum, is exported and localized in vesicular structures in the cytoplasm of infected erythrocytes in the brefeldin a sensitive pathway."J.Biol.Chem.. (in press). (2001)
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[Publications] 森山芳則: "グルタミン酸作動性パラ神経Glutamatergic paraneuron"ファルマシア・最前線. (印刷中). (2001)
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[Publications] 森山芳則: "松果体細胞におけるグルタミン酸の入出力系とメラトニンの分泌制御蛋白質、核酸、酵素、2神経回路形成と機能発達、45,(3),2月増刊、"456-460 (2000)
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[Publications] 森山芳則: "シリーズ バイオサイエンスの新世紀。第7巻「生体膜のエネルギィー装置」分担執筆 液胞型ATPase-細胞の中に酸のブールを作るポンプ "共立出版. 89-101 (2000)
